Der Fluss genetischer Information

Der Fluss der genetischen Information

2.1. Die Struktur des klassischen Gens

Definition des Gens: Grundeinheit der Vererbung und die Funktionalität, dass die physische Region von Chromosom trägt die genetische Information von einer Generation an die nächste und die Eigenschaften für den Körper. Es ist verantwortlich für einen Großteil der genetischen Variabilität von Gen.

• Molekulare Definition:
  • Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese: für die Synthese eines Gens.
  • Enzym-Hypothese eines Proteins: Der allgemeine Grundsatz, dass alle Enzyme Proteine sind.
  • Hypothese, ein Gen-ein Polypeptid: Proteine bestehen aus mehreren Polypeptiden, die jeweils durch ein Gen, ein Cistron, kodiert werden.

Heute fallen Polypeptide, weil das Gen zwei verschiedene Arten von Sequenzen hat: eine strukturelle und regulatorische Expression und in der strukturellen Kodierung, Exons und Introns nicht.

2.2. Der Fluss der genetischen Information

Würden von der DNA zur RNA-Flow und von RNA zu Protein, mit einer Schleife von DNA zu DNA.

• Die derzeitige Regelung der zentralen Dogmas der Biologie:
  • Erstens, zurück von RNA zur DNA, darauf hinweisen, dass RNA als eine Vorlage für die Synthese von RNA-Viren dienen kann, die Tumoren produzieren. Alle diese Viren können ein Enzym produzieren, die Transkriptase oder Reverse-Transkriptase.
  • Zweitens kann RNA als Vorlage für ihre eigene Replikation handeln. Dieser Prozess wurde in einer Reihe von kleinen Phagen beobachtet. RNA-Phagen agieren als Bote, wenn sie die Zelle infizieren.

3. Replikation der DNA

Der Prozess, bei dem von einem Elternteil-Molekül DNA-Moleküle zwei Tochterzellen mit der gleichen DNA-Sequenz synthetisiert werden, findet in der S-Phase der zellulären Interphase statt.

3.1. Replikation in Prokaryoten

• Proteine, die an der DNA-Replikation beteiligt sind:
  • DNA-Polymerasen: Enzyme, die für die Bildung von Phosphodiesterbindungen verantwortlich sind. Diese Enzyme sind DNA-Polymerasen 1, 2 und 3.
  • Helikasen: Enzyme, welche die Wasserstoffbrücken aufbrechen, die die komplementären Basen zusammenhalten. Sie sind verantwortlich für die Öffnung der Doppelhelix.
  • Topoisomerasen: Entwinden die DNA-Doppelhelix.
  • Primase: Ein Enzym, das die Bildung eines RNA-Fragments katalysiert.
  • SSB-Proteine: Verknüpfen die DNA-Einzelstränge.
  • DNA-Ligase: Enzym, das zwei Fragmente der gleichen Kette verbindet.

3.2. Replikation in Eukaryoten

• Eukaryotische Chromosomen enthalten sehr lange DNA-Moleküle.
• An mehreren Stellen der Kette gibt es Replikationsursprünge, sogenannte Replikons.
• Es gibt fünf Arten von DNA-Polymerasen, die Aufgaben verteilen: Dehnung und Korrektur.
• In eukaryotischen Chromosomen ist die DNA mit Histonen assoziiert, basischen Proteinen, die in Prokaryoten nicht vorhanden sind und dupliziert werden.
• Der DNA-Replikationsprozess wird bis zum Ende des Chromosoms, dem Telomer, fortgesetzt.

4. Transkription

Prozess, durch den man von einer Sequenz von Stickstoffbasen eines Gens (DNA) zu einer komplementären Sequenz von Stickstoffbasen der mRNA übergeht. Mit Informationen aus der mRNA wird während des Prozesses der Translation eine Polypeptidkette synthetisiert.

Ein DNA-Strang dient als Vorlage: RNA-Ketten werden komplementär zu nur einem der beiden DNA-Stränge gebildet.